利用区块链重新思考物联网安全：一条充满挑战的前进道路

保护物联网设备的最佳方式是什么？

区块链技术无疑首当其冲。当直接嵌入时，区块链的分布式信任架构可以实现安全的端到端数据传输，用于资产跟踪，连接的医疗设备等。

那么，区块链将如何具体解决物联网安全问题，本文将加以阐述。

安全性是物联网的关键任务

随着物联网设备数量的增长，安全漏洞的机会也在增加。因为如果没有内置的数据身份验证方法，连接的设备容易受到劫持、中间人攻击、欺骗或数据泄露等风险的影响。

FDA曾发出警告称，美敦力植入式心脏设备容易受到网络安全攻击，因为它们不采用设备上的加密、身份验证或授权安全技术。

在像这样的关键任务实例中，物联网安全缺陷可能导致危及生命的漏洞。可以看到，安全问题已经阻碍了消费者，OEM和制造商采用物联网设备，减缓了连接设备的增长和机会。

区块链作为安全框架

区块链是防止这些攻击和提高端到端安全性的可行选择。通过利用哈希和共识算法等链上技术，区块链使在设备之间收集和传输的数据合法化，以确保其免受损坏。这一验证过程是一项重要的发展，因为到2021年，全球物联网安全支出预计将攀升至31亿美元。

此外，区块链在多个设备之间分配信任，使设备更容易相互通信。从本质上讲，这种分布式架构依赖于一个防篡改的账本，该账本存储了设备的交易来源。当安全访问数据时，此记录可以解锁大量信息，包括数据的来源和所有权。

在应用于资产跟踪的情况下，区块链的分类账可以通过记录产品从制造点到使用点的位置来提高供应链的可见性。例如，沃尔玛通过与IBM合作开发区块链解决方案来改进其食品安全战略，该解决方案可在发生污染或召回时跟踪和定位产品。

但是，该分类帐传统上由全球数千台计算机存储和计算。在低功耗物联网设备上实施这项技术为一系列新的挑战打开了大门。

在边缘运行区块链

物联网网络可以有数百万台设备每秒产生数千笔交易，因此在终端设备上运行区块链需要足够的计算能力和存储空间，以最小的延迟处理这些交易。将这种计算能力配置成一个具有成本效益的、空间和资源有限的物联网设备是一个障碍，因为计算和存储庞大的分布式账本需要大量的能力和空间。

为了应对这些挑战，Skynet和Filament等公司已经开始开发专门的芯片，这些芯片经过优化，可以在电池供电的物联网设备上运行区块链。

这些芯片是使用嵌入式区块链技术为物联网设备构建硬件架构所需的关键组件之一。其他元素包括加密加速器和安全处理器，它们运行加密并提供防篡改存储。总体而言，具有区块链的物联网设备的硬件架构类似于现有的区块链硬件钱包。

在开发人员将区块链用于物联网应用程序之前，他们应该考虑规模和安全性之间的权衡。尽管区块链密码学提供了宝贵的安全优势，但它具有昂贵的空间和计算要求，使其成为廉价或低功耗应用的不可能选择。开发人员还应该选择一种硬件架构，通过平衡成本和该特定应用程序所需的功能来节省空间。

分布式信任体系结构

当这些权衡得到适当评估时，区块链有可能提高从智能家居到智能农场的产品和行业的物联网安全性。想想Telstra如何利用区块链来保护通过面部和指纹识别包含个人信息的物联网设备。或者，Pavo 如何在面向农场的物联网设备上集成区块链，以监控作物性能以提高农业效率。

通过利用分布式信任架构，区块链能够在较小的低功耗设备上建立安全框架。随着成为Web 3.0基础的潜力，区块链可以消除物联网设备（包括生命关键型医疗设备）之间的黑客攻击，同时使物联网变得比以往任何时候都更有用和普遍。